反相聚合方法_5

文档序号:9829354阅读:来源:国知局
甲基丙締酸二甲氨基乙基醋甲基氯季盐。
[0133] 式III、IV或V的酷胺的实例是丙締酷胺、甲基丙締酷胺、己豆酷胺、二甲基氨基乙 基丙締酷胺甲基氯季盐、二乙氨基乙基丙締酷胺乙基氯季盐、二甲基氨基乙基甲基丙締酷 胺甲基氯季盐和2-丙締酷胺基-2-甲基丙烷横酸。
[0134] 乙締基衍生物的实例是乙締基麟酸或乙締基横酸及其盐,如其锭或碱金属盐、N- 乙締基甲酯胺、N-乙締基化咯烧酬和1-乙締基咪挫。二締丙基锭衍生物的实例是二締丙基 二甲基氯化锭。
[0135] 水不溶性締属不饱和单体可W是式I的簇酸与打-18链烧醇的醋。
[0136] Ci-18链烧醇的实例是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、下醇、己醇、2-乙基己醇和十八烧 醇。
[0137] 水不溶性締属不饱和单体的实例为丙締酸甲醋、丙締酸乙醋、丙締酸下醋、丙締酸 2-乙基己基醋、丙締酸硬脂基醋、甲基丙締酸甲醋和甲基丙締酸硬脂基醋。
[0138] 优选締属不饱和单体为水溶性的。
[0139] 更优选的締属不饱和单体为水溶性的且选自:
[0140] 下式的簇酸或其盐:
[0141]
[0142] 其中Ri、R2和R3相同或不同且为氨或甲基、簇基或簇基取代的甲基,
[014引下式的醋:
[0144]
[014引其中R7、R哺R哺同或不同且为氨或甲基,E为C2-3亚烷基,R4、R哺R 6相同或不同且 为Cl-3烷基且X为合适的阴离子,
[0146]下式的酷胺:
[0147]
[0148] 其中R7、R8、R9、E、R 4、R5、R嘴X具有如上所示的含义,Ri嘴氨或甲基,L为C2-5亚烷基 且Μ为合适的阳离子。
[0149] 〇2-3亚烷基的实例为亚乙基、二亚甲基和亚丙基。Cl-3烷基的实例为甲基、乙基、丙 基和异丙基。
[0150] 甚至更优选的締属不饱和单体为水溶性的且选自:
[0151] 下式的簇酸或其盐:
[0152]
[0153] 其中Ri为氨或甲基且R2和R3均为氨,
[0154] 下式的醋:
[0155]
[0156] 其中R7为氨或甲基,W及R8和R哨为氨,E为亚乙基,R 4、R哺R6相同或不同且为Ci-2 烷基,W及X为面离子、硫酸根或Cl-4烷基硫酸根,
[0157] 下式的酷胺:
[015 引
[0159] 其中R7、R8、R9、E、R 4、R哺R?及X具有如上所示的含义,Rl嘴氨或甲基,L为C2-5亚烧 基且Μ为氨、锭或碱金属。
[0160] 最优选締属不饱和单体为水溶性的且选自丙締酸或其盐和下式的醋:
[0161]
[016引其中R7、R哺R9为氨,Ε为亚乙基,R4、R哺R6相同或不同且为Ci-2烷基,W及X为氯离 子、硫酸根或Cl-4烷基硫酸根,
[0163] 下式的丙締酷胺和酷胺:
[0164]
[016引其中R7、R8、R嗔有如上所示的含义,L为C2-4亚烷基,Ri嘴氨且Μ为氨、锭或碱金属。
[0166] C2-4亚烷基的实例是亚乙基、Ξ亚甲基、亚丙基、2-甲基亚丙基、四亚甲基和乙基亚 乙基。
[0167] 甚至最优选締属不饱和单体为水溶性的且为丙締酷胺或丙締酷胺与选自丙締酸 或其盐和下式的醋的水溶性締属不饱和单体的混合物:
[016 引
[0169] 其中R7、R哺R9为氨,Ε为亚乙基,R4、R哺R 6相同或不同且为。-2烷基,W及X为氯离 子、硫酸根或Cl-4烷基硫酸根。
[0170] 优选丙締酷胺与选自丙締酸或其盐和下式的醋的水溶性单締属不饱和单体的混 合物中丙締酷胺的量基于单体混合物的重量为至少30重量% :
[0171]
[017引其中R7、R哺R9为氨,E为亚乙基,R4、R哺R 6相同或不同且为。-2烷基,W及X为氯离 子、硫酸根或Cl-4烷基硫酸根。
[0173] 当单体或单体混合物包含丙締酷胺时,丙締酷胺可能已经通过合适的方法,例如 通过水解丙締腊而生产。运通常可W为使用无机催化剂如阮内铜的已知化学催化方法之 一。然而,优选丙締酷胺已经使用生物学方法或生物学催化方法制备。适当的是运可W通过 使丙締腊与例如如专利和文献中所记载的腊水解酶接触而进行。优异的聚丙締酷胺产品可 W通过使用本发明方法任选与其他締属不饱和单体组合聚合丙締酷胺而得到,其中丙締酷 胺已经通过生物学方法得到。该类聚丙締酷胺作为例如用于水处理(包括污泥处理)的絮凝 剂、采矿应用和在纸张工业中作为助留/助滤剂呈现优异的性能。
[0174] 当单体,即各单体或单体共混物含有至少一种两亲性单体和/或部分亲水性单体 时,理想的是它们可W是文献已知的任何该类单体。
[0175] 两亲性单体或部分亲水性单体定义为在其结构中具有至少一个亲水基团和至少 一个疏水基团的单締属不饱和基单体。在水中的部分溶解性可W基于阴离子和/或阳离子 和/或其他中性亲水性部分的存在。
[0176] 它们例如包括含有疏水链且具有如下通式的丙締酷胺衍生的阳离子单体(式I)或 丙締酸醋衍生的阳离子单体(式II):
[0177]
[017引 其中
[0179] 虹、1?2、1?3、1?4、1?5、帖可^独立地为氨或含有1-4个碳原子的烷基
[0180] Q:含有1-8个碳的烷基
[0181] R7:含有6-30个碳的烷基或链締基或芳基烷基链
[0182] X:选自包括氯离子、漠离子、舰离子、氣离子的面离子或具有负电荷的抗衡离子。 [0183]式(I)的优选结构是当Ri = R2 = R3 = R4 = H时,运产生丙締酷胺部分。另一优选结构 在Rl =化=R4且R3 = C出时得到。此时产生甲基丙締酷胺衍生物。
[0184] 类似于式(I),式(II)的优选结构是当Ri = R2 = R3 = H时,运产生丙締酸醋部分。另 一优选结构在Ri =化=H且化=C出时得到。此时产生甲基丙締酸醋衍生物。
[0185] 在Q的所有烷基可能性中,优选Q为乙基或丙基。
[0186] 优选Rs = R6且为甲基或乙基部分。
[0187] 对于取代基扣,优选的结构是己基、辛基、癸基、十二烷基、十六烷基、十八烷基或 苄基。
[0188] 本发明具有式(I)的优选结构的实例是N-丙締酷胺基丙基-N,N-二甲基-N-十二烧 基氯化锭、N-甲基丙締酷胺基丙基-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化锭、N-丙締酷胺基丙基-N, N-二甲基-N-十二烷基漠化锭、N-甲基丙締酷胺基丙基-N,N-二甲基-N-十二烷基漠化锭、N- 丙締酷胺基丙基-N,N-二甲基-N-十八烷基氯化锭、N-甲基丙締酷胺基丙基-N,N-二甲基-N- 十八烷基氯化锭、N-丙締酷胺基丙基-N,N-二甲基-N-十八烷基漠化锭、N-甲基丙締酷胺基 丙基-N, N-二甲基-N-十八烷基漠化锭、N-丙締酷胺基丙基-N, N-二甲基-N-苄基氯化锭、N- 甲基丙締酷胺基丙基-N, N-二甲基-N-苄基氯化锭、N-丙締酷胺基丙基-N, N-二甲基-N-苄基 漠化锭、N-甲基丙締酷胺基丙基-N, N-二甲基-N-苄基漠化锭。
[0189] 本发明具有式(II)的优选结构的实例是丙締酸N,N-二甲基氨基乙基醋-N-十二烧 基氯化物、甲基丙締酸N,N-二甲基氨基乙基醋-N-十二烷基氯化物、丙締酸N,N-二甲基氨基 乙基醋-N-十二烷基漠化物、甲基丙締酸N,N-二甲基氨基乙基醋-N-十二烷基漠化物、丙締 酸N,N-二甲基氨基乙基醋-N-十八烷基氯化物、甲基丙締酸N,N-二甲基氨基乙基醋-N-十八 烷基氯化物、丙締酸N,N-二甲基氨基乙基醋-N-十八烷基漠化物、甲基丙締酸N,N-二甲基氨 基乙基醋-N-十八烷基漠化物、丙締酸N,N-二甲基氨基乙基醋-N-苄基氯化物、甲基丙締酸 N,N-二甲基氨基乙基醋-N-苄基氯化物、丙締酸N,N-二甲基氨基乙基醋-N-苄基漠化物、甲 基丙締酸N,N-二甲基氨基乙基醋-N-苄基漠化物。
[0190] 其他两亲性单体结构可W基于中性亲水性基团。它们的式子尤其可W基于丙締酸 醋衍生物(式III)或締丙基衍生物(式IV)。此时在水中的溶解性通过存在环氧乙烷基团而 提局。
[0191]
[0192] 其中
[0193] k和1独立地为两个包括在0-100范围内的正实数,其中k+l〉3
[0194] Ri可W为氨或含有1-4个碳的烷基链
[0195] R2可W为含有1-30个碳的烷基、链締基或芳烷基
[0196] Q可W为0或NR4,其中R4选自H、烷基、环烷基、杂环烷基、芳基或杂芳基
[0197] R3可W为H、含有1-30个碳的烷基或含有3-30个碳的链締基或含有6-30个碳的芳 烷基链。
[019引优选化为氨原子或甲基。
[0199] 优选k为包括在3-50范围内W带来水溶性的实数。
[0200] 优选1为包括在0-30范围内的实数。
[0201] 式(II)和(III)的优选R2基团的实例为甲基、乙基、下基、戊基、己基、十二烷基、十 六烷基、十八烷基或苄基。
[0202] 式(II)和(III)的R3基团的实例为氨、甲基、乙基、己基、癸基、十二烷基、十六烧 基、十八烷基、苄基或Ξ苯乙締基苯基。
[0203] 当(III)中1的值等于0时,可得到一种对式(III)衍生的优选子结构族。此时可W 由式(V)限定基于中性亲水性基团的新型两亲性单体:
[0204]
[0205] 其中
[0206] k为包括在0-100范围内的正实数
[0207] 化可W为氨或含有1-4个碳的烷基链
[0208] R2可W为含有1-30个碳的烷基、链締基或芳烷基链,
[0209] Q可W为0或NR4,其中R4可W为氨或含有1-4个碳的烷基
[0210] R3可W为H、含有1-30个碳的烷基或含有3-30个碳的链締基或含有6-30个碳的芳 烷基链。 邮川优选R功氨原子或甲基。
[0212]优选k为包括在3-50范围内W带来水溶性的实数。
[0213]优选1为包括在0-30范围内的实数。
[0214] 式(V)的R3基团的实例是氨、甲基、乙基、己基、癸基、十二烷基、十六烷基、十八烧 基、苄基或Ξ苯乙締基苯基。
[0引引式(¥)尤其包括市售产品如Visiomer⑧CisPEG 1105MA w、Plex⑥6877-0或 Lutencryl? 250,其为基于乙氧基化Ci6-Ci8脂肪醇的甲基丙締酸醋衍生物的商标名。 S化omer(霞邸Μ为满足式(V)的市售产品的另一实例。它为基于乙氧基化二十二烧醇的甲 基丙締酸醋衍生物。另一优选实例是Sipomer⑩SEM,其为聚氧乙締甲基丙締酸醋ω 苯 乙締基苯基单体。
[0216]基于中性亲水性基团的其他两亲性单体结构可W由式(V)描述:
[0217]
[021引 其中
[0219] k、巧Pm独立地为Ξ个包括在0-100范围内的正实数,其中k+l+m〉3
[0220] 化可W为氨或含有1-4个碳的烷基链
[0221 ] R2可 W 为-(Cn出η )-或-〇- ( Cn此η )-或-C ( 0 ) -〇-Cn此η )-或-C ( 0 ) -NR7-Cn此η ) -,R?可 W 为氨或含有1-4个碳的烷基。在R2的所有四种不同结构中,η为1-6的整数。
[0222] R3、R4、Rs独立地为Η或含有1-30个碳的烷基或含有6-30个碳的芳烷基。此外,为了 为两亲性单体,基于式(VI)的分子需要具有至少一个等同于Η的部分R3、R4或Rs。此时,[Ofe- CH(Ri)-0]x为聚环氧乙烷基团,其为该结构的中性亲水性基团。
[0223] R6可W为H、含有1-30个碳的烷基或含有3-30个碳的链締基或含有6-30个碳的芳 烷基链。
[0224] 优选化为氨原子或甲基。
[0225] 式(VI)的优选R3、R4或Rs基团的实例为氨、
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